岩爆的判别指标和分级标准及可拓综合判别方法

岩爆是岩体高地应力区的一种重要地质现象,是岩体山区地下工程建设中比较关注的重要工程地质问题之一。根据岩爆的发生机理,从内因和外因两个方面提出3个影响岩爆发生的核心因素:围岩二次应力的最大主应力与岩石抗压强度比、修改的岩爆倾向性指数和岩体完整性指数。对岩爆倾向性指数的计算方法进行修改,提出修改的岩爆倾向性指数,并将它和岩体完整性指数作为内因,将围岩二次应力的最大主应力与岩石抗压强度比作为外因,以这3个影响因素为判别指标,并确定了岩爆发生等级的判断标准。在此基础上采用可拓方法对岩爆及其发生等级进行综合判断,并运用已经完成的工程实例对该套方法进行验证,最后将其在黄岛地下水封石油洞库工程中进行应用,得到较好的效果。

基于裂纹损伤应力及声发射数的卸载点判断

岩爆倾向性指数Wet是广泛应用于评价岩石岩爆倾向性的指标。但是,由于试验过程中卸载点难以判断,使得试验结果往往存在较大偏差。目前,通常认为裂纹损伤应力和声发射相对平静期对应的初始应力均接近岩石的峰值强度,可以作为卸载点。但是哪种方法的效果更优尚不明确。通过对花岗岩进行单轴加载试验,在试验时同时监测岩样的应力-应变关系曲线及声发射数,发现裂纹损伤应力与声发射相对平静期对应的初始应力相接近,且二者均接近岩石的峰值强度。因而在试验机无法自动显示和监测裂纹损伤应力时,可以通过声发射监测,将声发射相对平静期对应的初始应力作为卸载点。同时,由工程实例表明,将声发射相对平静期对应的初始应力作为卸载点,其按岩爆倾向指数Wet计算所得的岩爆倾向性结论与现场实际监测所得的结论相符。